[发明专利]发电机组一次调频控制装置及方法

说明书

本发明实施例提供一种发电机组一次调频控制装置及方法，属于发电技术领域。所述发电机组一次调频控制装置包括：检测单元，用于检测发电机组是否存在电网频率突变工况，其中所述电网频率突变工况指示电网频率从超过上限死区值第一频率突变为低于下限死区值的第二频率，和/或从所述第二频率突变为所述第一频率；一次调频单元，用于当检测到存在所述电网频率突变工况时，加强一次调频的作用强度。由此，能够有效解决电网频率从超过上限死区值第一频率突变为低于下限死区值的第二频率，和/或从所述第二频率突变为所述第一频率的频率突变工况下一次调频作用不足的问题，保障了电网的稳定运行。

技术领域

本发明涉及发电技术领域，具体地涉及一种发电机组一次调频控制装置及方法。

背景技术

随着大容量机组在电网中比例不断增加以及用户对电能质量要求的提高，电网频率稳定性越来越重要。大容量机组的故障跳闸，会对电网频率产生巨大的冲击，电网调度系统以及自动发电控制调节的滞后性将无法满足电网稳定运行的要求。并网机组的一次调频功能有效投入，则可以充分弥补这一不足。

一次调频（Primary Frequency Modulation/Primary Frequency Regulation，PFR）是指由发电机组调速系统的频率特性所固有的能力，随频率变化而改变汽轮发电机进汽量，通过增减发电机的输出功率实现对电网频率的调整。

我国基准电网频率为50HZ（对应的气轮机转速为±3000 rpm、转/分），若系统频率变化超出死区范围（例如偏差为±0.033HZ，对应的转速为±2rpm）时，此时气轮机调速系统将自动改变汽轮机进汽调阀开度从而改变进汽量，增减发电机的输出功率，最终将电网频率拉回至死区范围内，以保证电网频率品质。

在现有技术中，如图1A和1B所示，以1000MW的发电机组转速不等率设为5%为例，其负荷调节幅度范围最大为±60MW，目前一般是基于电网频差的一次调频控制方法。具体的，当检测到电网频率超出死区值（2998rpm对应的频率，3002rpm对应的频率）时，汽轮机按照电网频差查询设定曲线调整汽轮机调门，其中频差越大，调节幅度越强，例如：假设电网频率之前在死区范围内，后面下降到2997rpm对应的频率，按照上述曲线，调频负荷量6.7MW，发电机出力理论上约需增加6.7MW，以便将电网频率重新调回死区范围内。

但是，本申请发明人在实践本发明的过程中发现，现有技术的上述方案至少存在如下缺陷：若电网频率从超出上限死区的某个值（譬如3003rpm对应的频率）迅速下降到低于下限死区的某个值（譬如2997rpm对应的频率）时，一般在电网上多台机组解列或其它工况下会发生，采用现有技术这时其理论调节幅度依然为对应2997rpm的6.7MW。在该种工况下，一方面贡献率（实际积分电量与理论积分电量的比值）多数不满足要求，另一方面调节过程相对滞后。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种发电机组一次调频控制装置及方法，用以至少解决现有技术中在电网频率从超上限死区突变至超下限死区的工况下，一次调频失效的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种发电机组一次调频控制装置，包括：检测单元，用于检测发电机组是否存在电网频率突变工况，其中所述电网频率突变工况指示电网频率从超过上限死区值第一频率突变为低于下限死区值的第二频率，和/或从所述第二频率突变为所述第一频率；一次调频单元，用于当检测到存在所述电网频率突变工况时，加强一次调频的作用强度。

可选的，所述检测单元用于执行以下操作：检测所述发电机组的电网频率；当所述电网频率为所述第一频率时，检测是否存在所述发电机组的电网频率在预定的延时时间段内突变为所述第二频率，或者当所述电网频率为所述第二频率时，检测是否存在所述发电机组的电网频率在所述延时时间段内突变为所述第一频率；以及若在所述延时时间段内存在所述突变，则确定存在电网频率突变工况。